脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)基因分型、臨床及影像學(xué)特征分析*

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脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)基因分型、臨床及影像學(xué)特征分析*

夏明榮，黃月#,張杰文，李書(shū)劍

鄭州大學(xué)人民醫(yī)院(河南省人民醫(yī)院)神經(jīng)內(nèi)科 鄭州 450003

關(guān)鍵詞脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)；三核苷酸重復(fù)；基因分型；臨床特征

脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)(spinocerebellar ataxia，SCA)是一組具有臨床和遺傳異質(zhì)性的神經(jīng)系統(tǒng)遺傳疾病[1-2]，多呈常染色體顯性遺傳，主要表現(xiàn)為慢性進(jìn)行性加重的肢體共濟(jì)失調(diào)、構(gòu)音障礙及眼球運(yùn)動(dòng)障礙，影像學(xué)研究[1-4]表明病變主要累及大腦、小腦、腦干及脊髓。目前報(bào)道[1,5-6]的SCA亞型多達(dá)40種，其發(fā)病年齡及臨床癥狀多數(shù)相互重疊，因此僅僅依據(jù)臨床表型特征及影像學(xué)評(píng)估對(duì)患者診斷分型較為困難，而基因檢測(cè)則有助于明確診斷。該研究主要對(duì)臨床診斷為SCA的一家系9例患者及有血緣關(guān)系、臨床表現(xiàn)正常的27例家系成員進(jìn)行基因檢測(cè)，以確定基因型，同時(shí)對(duì)患者的臨床特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)分析，為臨床診斷提供相關(guān)資料。

1對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象該家系先證者在河南省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科臨床診斷為SCA，診斷參考Harding[7]標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)該家系進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，6代成員中共27名發(fā)病者，其中男12例，女15例；符合常染色體顯性遺傳，繪制家系圖(圖1)?，F(xiàn)存9例患者中男6例，女3例，年齡34~59(46.3±8.8)歲，發(fā)病年齡30~49(38.8±8.3)歲；27例臨床表現(xiàn)正常的家系成員中男14例，女13例，年齡4~40(20.6±11.0)歲。在采血前均告知該研究目的，簽署知情同意書(shū)，對(duì)患者及部分成員進(jìn)行詳細(xì)的體格檢查。

1.2目的基因的提取、擴(kuò)增及檢測(cè)常規(guī)抽取該家系患者及其健康成員外周靜脈血5 mL，38 g/L枸櫞酸鈉抗凝， 采用血液DNA提取試劑盒(北京天根生物工程公司)提取DNA作為PCR模板。根據(jù)文獻(xiàn)[8-10]設(shè)計(jì)合成引物(上海生工生物工程股份有限公司)。PCR反應(yīng)體系(50 μL)：Premix Tag 25 μL，上、下游引物各2 μL(10 μmol/L)，模板DNA 5 μL，然后加入ddH2O至總體積50 μL。PCR反應(yīng)條件：94 ℃預(yù)變性5 min；94 ℃變性30 s，退火溫度根據(jù)引物不同有所不同，72 ℃延伸30 s；72 ℃再延伸7 min(表1)。擴(kuò)增反應(yīng)在ABI9700擴(kuò)增儀(美國(guó)ABI公司)中進(jìn)行。PCR產(chǎn)物以80 g/L變性聚丙烯酰胺凝膠進(jìn)行電泳檢測(cè)鑒定。

圖1　SCA3型家系圖(符合常染色體顯性遺傳模式)

基因引物序列(5　-3　)退火溫度/℃循環(huán)次數(shù)SCA1-FCAACATGGGCAGTCTGAG5530SCA1-RAACTGGAAATGTGGACGTACSCA3-FCCAGTGACTACTTTGATTCG5735SCA3-RCTTACCTAGATCACTCCCAASCA7-FTGTTACATTGTAGGAGCGGAA5535SCA7-RCACGACTGTCCCAGCATCACTT

F：上游引物；R：下游引物。

2結(jié)果

2.1臨床特征9例患者雖來(lái)自同一家系，但臨床表現(xiàn)有所不同。其中行走不穩(wěn)、言語(yǔ)含糊9例(且為主要臨床表現(xiàn))，飲水嗆咳8例，懸雍垂右偏1例，懸雍垂左偏1例，復(fù)視6例，水平眼震7例，慢眼掃視3例，肌張力增高2例，腱反射亢進(jìn)4例，不自主震顫5例，踝陣攣陽(yáng)性6例，下肢肌肉萎縮4例，病理征7例，認(rèn)知功能障礙3例，自主神經(jīng)功能障礙3例。先證者(Ⅳ-70)及其叔叔(Ⅲ-37)頭顱MRI檢查示小腦及其蚓部萎縮，且Ⅲ-37雙側(cè)顳葉不對(duì)稱性萎縮。先證者兒子(Ⅴ-30)頭顱MRI檢查未見(jiàn)明顯異常。

2.2PCR結(jié)果見(jiàn)圖2。所有受檢者SCA1、SCA7目的基因PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果顯示一條帶，片段大小分別為210 bp、270 bp，在正常范圍，說(shuō)明該家系患者及健康成員2條等位基因均無(wú)SCA1、SCA7基因CAG三核苷酸重復(fù)擴(kuò)增。9例患者及9例家系“健康”成員SCA3基因擴(kuò)增電泳均顯示兩條帶，其中一條大小在430 bp左右(正常條帶大小在250 bp左右)，明顯高于正常條帶，提示9例患者及9例健康成員SCA3基因內(nèi)其中一條染色體存在CAG三核苷酸重復(fù)擴(kuò)增。9例患者進(jìn)行基因檢測(cè)前已發(fā)病，臨床可確診為SCA3型；9例“健康”家系成員無(wú)明顯臨床表現(xiàn)，根據(jù)PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果，確診為癥狀前患者。

圖2　該家系SCA3基因PCR擴(kuò)增產(chǎn)物電泳圖(部分)

M:Marker;1~13:分別為Ⅲ-37、Ⅲ-39、Ⅳ-47、Ⅳ-50、Ⅳ-55、Ⅳ-64、Ⅳ-70(先證者)、Ⅳ-81、Ⅳ-85、Ⅳ-89、Ⅳ-91、陽(yáng)性對(duì)照及陰性對(duì)照。其中Ⅲ-37、Ⅲ-39、Ⅳ-47、Ⅳ-50、Ⅳ-55、Ⅳ-64、Ⅳ-70和Ⅳ-85為該家系患者，Ⅳ-81、Ⅳ-89和Ⅳ-91為癥狀前患者，其余為家系健康個(gè)體。

3討論

SCA是一組遺傳性神經(jīng)退行性疾病，各亞型臨床表現(xiàn)雖有重疊，但其表現(xiàn)仍具有高度的異質(zhì)性，根據(jù)致病基因或致病位點(diǎn)的不同可將其分為40余種亞型，其中SCA1、SCA2、SCA3、SCA6、SCA7、SCA17及DRPLA發(fā)病原因均是致病基因編碼區(qū)特定片段CAG三核苷酸重復(fù)擴(kuò)增，編碼產(chǎn)生異常的多聚谷氨酰胺鏈所致，因此該類(lèi)疾病又可稱為多聚谷氨酰胺疾病[11]。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，SCA3型在世界范圍內(nèi)是最常見(jiàn)的亞型[12]，占SCA的20%~50%[13]，但其發(fā)病率在不同國(guó)家、地區(qū)及種族之間具有一定的差異。SCA3型又稱馬查多-約瑟夫病(Machado-Joseph diease，MJD)，其致病基因定位于14q32.12, 含有11個(gè)外顯子，編碼致病蛋白ataxin-3/MJDp[14]，基因突變是第10號(hào)外顯子不穩(wěn)定的CAG三核苷酸重復(fù)擴(kuò)增。為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間及提高效率，作者首先對(duì)該家系進(jìn)行了SCA3、SCA1及SCA7的基因檢測(cè)。

SCA1發(fā)病多在30歲以后，中青年發(fā)病，且病程進(jìn)展較其他亞型快[15]。臨床表現(xiàn)主要為進(jìn)行性的平衡及協(xié)作功能的喪失，認(rèn)知功能障礙，凝視麻痹，慢眼掃視，構(gòu)音障礙，吞咽困難，周?chē)窠?jīng)病，錐體系及錐體外系癥狀；運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)神經(jīng)傳導(dǎo)速度中度減慢，視覺(jué)誘發(fā)電位延遲，軀體感覺(jué)誘發(fā)電位喪失，運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位喪失[16]；頭顱MRI可見(jiàn)尾狀核、豆?fàn)詈恕⑿∧X及腦干的萎縮。SCA7發(fā)病年齡變化較大，兒童時(shí)期至76歲不等，平均發(fā)病年齡20歲，病程進(jìn)展緩慢[17]。臨床表現(xiàn)為小腦性共濟(jì)失調(diào)，黃斑及視網(wǎng)膜變性，慢眼掃視，眼外肌麻痹，吞咽困難，軀體感覺(jué)及神經(jīng)精神癥狀，其中黃斑及視網(wǎng)膜變性為主要特征[17]；神經(jīng)傳導(dǎo)速度未見(jiàn)明顯異常，眼電圖示視覺(jué)功能障礙[16]；MRI示小腦和腦干萎縮。SCA3的發(fā)病年齡從5歲至75歲不等，大多數(shù)常見(jiàn)病例為中青年發(fā)病，臨床主要以進(jìn)行性加重的小腦共濟(jì)失調(diào)，腱反射亢進(jìn)或消失，周?chē)窠?jīng)、肌肉萎縮，帕金森樣癥候群，肌張力障礙、肌肉痙攣為特征，其他癥狀如眼外肌麻痹、面肌及舌肌的肌纖維震顫，眼球突出也可以作為臨床診斷SCA3的依據(jù)[18]；頭顱MRI表現(xiàn)為第四腦室擴(kuò)大，大腦半球皮層、腦橋、基底核、小腦蚓部的中度萎縮[19]。

該研究中9例患者經(jīng)基因檢測(cè)確診為SCA3型，其發(fā)病年齡和臨床表現(xiàn)符合文獻(xiàn)[12]報(bào)道的SCA3型患者的臨床特征。9例患者隨著病程的進(jìn)展均出現(xiàn)不自主的肢體震顫及陣攣，且發(fā)病年齡越早，疾病進(jìn)展越快，陣攣出現(xiàn)越早，且可能先于其他癥狀出現(xiàn)；先證者兒子(V-30),15歲發(fā)病，病程3 a，發(fā)病癥狀同其他患者，但出現(xiàn)明顯的不自主震顫及陣攣，且伴有左下肢肌肉輕度萎縮，頭顱MRI平掃未見(jiàn)明顯異常。先證者叔叔(Ⅲ-37)病程10 a，基本喪失生活能力，高級(jí)皮層功能減退，頭顱MRI示小腦輕度萎縮，大腦皮層及顳葉不對(duì)稱萎縮，結(jié)合患者臨床表現(xiàn)，不排除患者認(rèn)知障礙可能。據(jù)報(bào)道[20]大多數(shù)SCA3型患者不出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙，但是也有研究[21]發(fā)現(xiàn)SCA3型患者晚期可以出現(xiàn)癡呆。先證者(Ⅳ-70)除上述癥狀外，伴有月經(jīng)不規(guī)律，其兒子(V-30)易出汗，考慮有自主神經(jīng)功能受損。

通過(guò)對(duì)該家系患者的臨床及影像特征總結(jié)分析，結(jié)合基因分型，在一定程度上補(bǔ)充了SCA3疾病譜的臨床特征，為該病早期診斷提供相應(yīng)依據(jù)。由于該家系人員較多，尚未對(duì)參與基因檢測(cè)者的CAG三核苷酸重復(fù)次數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，后續(xù)工作將進(jìn)一步對(duì)該家系成員基因內(nèi)CAG重復(fù)在該家系各代成員之間的變化以及與發(fā)病年齡、病程、疾病嚴(yán)重程度的關(guān)系進(jìn)行研究；同時(shí)對(duì)該家系癥狀前患者進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪追蹤。目前針對(duì)該病尚無(wú)有效的治療和預(yù)防方法，對(duì)于已發(fā)病者主要進(jìn)行對(duì)癥治療，而對(duì)癥狀前患者，需及早進(jìn)行干預(yù)以減輕癥狀，延長(zhǎng)存活時(shí)間。

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doi：10.13705/j.issn.1671-6825.2015.06.034

通信作者#，女，1965年10月生，博士，主任醫(yī)師，研究方向：神經(jīng)系統(tǒng)變性病，E-mail:hy139378@163.com